Подогреватель летней солярки (фотоотчет)

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

Приветствую всех дизелистов! Была задача греть летнюю солярку, что хранится на улице до плюсовой температуры. Какими путями шел, и как решил задачу - об этом дальше и будет разговор!

Дано: дизельный котел (29квт), емкость с ДТ в холодном подполье, минимальаня температура, что фиксировалась там прошлой зимой - порядка -20 - -15С (внешняя до -50С), летняя солярка, магистраль из медной трубы10мм

Задача: отопление должно работать на летней солярке, т. к. её проще и дешевле купить ещё в конце отопительного сезона и не ждать новых осенних подорожаний, не нужно заморачиваться с антигелями и прочими прелестями.

Теория:
Начал я с того, что засунул бутылку с летней соляркой в морозилку, там как раз примерно те -18С и есть, своими глазами наблюдал, что солярка по прежнему жидкая, текучая (как чай), что она с легкостью пройдет в магистраль любого адекватного диаметра. Обильно выпадает парафин, субстанция мутная, поры фильтра засрет махом. С этим мы и боремся, по сути.

Далее. Расход моего котла по документам не более 4л/час, по факту вдвое меньше. Это тот объем, который нам надо успевать нагреть. После нехитрых подсчетов было выяснено, что для нагрева данного объема на необходимо достаточную дельту в 30С (т.е. до +5-10С) потребуется порядка 100-150Вт/час энергии. Здесь важный момент, если у вас двухтрубная система и обратка выведена в бак - расход по магистрали будет раз в 10 больше (!), я свою обратку замкнул на фильтр, чтоб не греть лишнего. Инструкция такую схему допускает.

Решение 1:
Обмотать магистраль греющим кабелем, саморегулирующийся, либо с необходимыми термостатами. Вроде как решение нормально, энергозависимое конечно, но у меня все энергозависимое, поэтому не так критично. Народ сетовал на пожароопаность, но внятно описанной ситуации с возгоранием солярки никто предложить не смог. Опять же, в котле полно всяких электрических железяк и механизмов, что контактируют с солярой, и вроде как ничего не горит лишнего. Здесь важный момент, не стоит совать греющий кабель внутрь дизельной магистрали, никто не давал гарантии, что он стоек к длительному её воздействию, скорее даже наоборот.

Плюсы: просто и доступно, можно собрать на рабочей системе
Минусы: цена, надежность, энергозависимость, энергозатраты, не очевидная эффективность

Решение 2:
Намотать дизельную магистраль несколькими витками на трубу отопления (подачу). Вариант очень лаконичный, и простой. Но тестовый кусок медной трубы я едва смог намотать на 100мм трубу, о намотке на более мелкие диаметры даже и подумать было страшно. Если у вас мягкая медь и позволяет себя так мотать - делайте не задумываясь! Мотайте больше витков, лишним не будет.

Плюсы: дешево, быстро, просто
Минусы: не реализовать на рабочей системе, не реализовать трубами адекватных диаметров. Ограниченность пространства для намотки и пр. мехханические сложности. Пока никто не показал медную "дестяку" намотанную на "сороковку" - позвольте мне сомневаться в возможности этого. Опять же открытый вопрос по удалению воздуха из витков. Говорят, что вылетает, я не проверял.

Решение 3:
Сделать некое подобие радиатора и к нему плоско примотать трубу, согнутую уже адекватным радиусом. Вот этот вариант я попробовал реализовать трубой из нержавейки типа Кофулсо. Вариант полностью провалился. Суть системы смотри на фото. Длинна "радиатора" около метра, материал ПП труба. Температура поверхности порядка +65С. Он позволил получить дельту температур солярки на выходе порядка 4-5С что просто не серьезно.



Плюсы и минусы даже писать не буду, т. к. не работает. Площадь контакта ничтожна, теплопроводность нержавейки в 10 раз ниже меди и т. д.

Это термометры, один крепится к дизельной магистрали на выходе из баков, второй - на подходе к котловым фильтрам. Видно, что показания синхронизированы.



Это собранный, но не рабочий вариант:


Вариант 4
Купить готовый жидкостный, либо электрический подогреватель ДТ, их великое множество для автомобилей, легко ищется поиском. Вот попался неплохой вариант для Камаза, т. к. у меня как раз стоят родные Камазовские фильтры в магистрали:



Плюсы: плуг-анд-плей, как говорится, все родное, с нужными сертификатами и пр, компактный, простой в установке и обслуге.
Минусы: цена и проблема с фитингами. Как видно, все крепить придется через шланги, а я с ними в прошлом сезоне напрыгался, доверия нет, они все так или иначе подтекают. Решил, что больше с ними не играю.

 

Вариант 5
Это то, что сейчас у меня и реализовано. Поняв, что змеевик я смотать не смогу, решил, что адекватный теплообменник может быть только, как в прошлом варианте, т. е. класса "труба-в-трубе". В принципе авто-дизелисты варят себе такие самовары (серьезно, так называется) уже с пол века, наверное. Но я сварки не имею, да и железо варить умеючи надо. Поэтому стал делать из того, с чем обращаться умею - ПП труба и стандартные резьбовые фитинги. Вот схема самого "самовара".


Синие - это ПП труба 32мм, которая врезается в магистраль котла, можно разборно, можно на всегда. Теплообмен считать было лень, длинна трубы взята 1 метр, с запасом. Все собирается на стандартных ПП элементах: тройники и неразборная ПП муфта 1/2" ВР. Красное - дизельная магистраль. Желтое - хитрые муфты самопал О них подробнее.

Понятно, что во всей это системе самое сложное - герметично продеть трубу в трубу, остальное банально. И вот мне пришла идея о греющем кабеле, его как раз суют в трубу через спец муфты, которые точно герметичны и точно прям "спец-спец". Недолго думая, я понял. что греющий кабель имеет сравнимый с моей дизельной магистралью диаметр и в целом - я смогу использовать те спец муфты. Тут меня ждало разочарование, бегло погуглив, я понял, что во-первых данные муфточки стоят по 2-3т.р. за пару, что прям весьма не бюджетно, а во-вторых их днем с огнем не найдешь живьем. Вот они:





Посмотрев на них, и слегка погоревав - возник вопрос, а чего в них такого волшебного ценою в сотню баксов? После того, как я нашел эту муфту живьем - оказалось, что реально ничего. Все стандартные элементы.

Поэтому покупаем железяки из картинки выше:

• удлинитель 1/2" 20мм ВР-НР
• муфта 1/2" - 1/4" (можно 3/8" или 1/2") НР-ВР
• набор прокладок 1/2" силиконовых 10шт
• 4 шайбы 10-20мм

За все это отдал рублей 200, если не меньше. Тут нас ждет одна проблема, шайбы на 20мм немного великоваты. Одеваем их на болт, болт в шуруповерт и возим по наждачке пока шайбы не влезут внутрь муфты 1/2"

Собираем свою систему, суем туда медную магистраль, смачно мажем шайбы герметиком (на всяк случай) и все это дело собираем по схеме. Даем подсохнуть и врубаем воду. Наблюдаем, что все герметично.

Собственно вот и все ноу-хау. Про подключение к котлу и прочее писать не буду, это за пределами данного отчета.

Плюсы: просто, бюджетно, очень энергоэффективно, универсально, дизельная магистраль монолитна, без шлангов и сомнительных фитингов.
Минусы: не заметил, можно все сделать по месту, если не хочется колхозить - можно купить заводские фитинги в 10 раз дороже самопала, все же не такие и большие деньги. Я бы может и купил, если бы в наличии было два, а не один.

По факту сейчас система работает больше месяца, когда котел простаивает солярка имеет температуру порядка +25С (в баках +10С), когда котел работает - имеем дельту температур в добрые 50С, что хватит на любые морозы. Собственно цель достигнута - вот оно:



Дельта температур солярки: на выходе из бака (правый) и на входе в фильтр (левый).


Обращаю внимание, что система ещё не испытана в реальные морозы, поэтому хоть в теории все и должно работать, на практике все делайте на свой страх и риск, по прошествии сезона я обязательно здесь отчитаюсь о работоспособности и нюансах эксплуатации.

Принимаю критику, замечания, дополнения! На истинность не претендую, в жаркие споры пускаться не намерен, переделывать пока не буду, но может остальным наука будет Аварийный забор непосредственно в котельной сделан и теплая солярка на случай ЧП припасена

Если понравилось и было полезным - нажми "спасибо" и поставь "звездочку" сверху, мне приятно будет, что не зря клавиши давил

 

По варианту 3 стяжки надо заменить на стальные, пластиковые от температуры высыхают и лопаются.

 

Есть еще один вариант - пропускать электрический ток непосредственно по медной магистрали.
Затраты - ЛАТР, типа такого
https://kipia.ru/catalog/detail/avtotransformatoryi_odnofaznyie_suhie_marki_aosn_3191/
и, при необходимости, сопротивление, чтобы не коротнуть вторичную обмотку.
P. S. Кстати в теории у Вас ошибка в размерностях, если вы оперируете расходом (л/ч), то можете вычислить только мощность (Вт), а не энергию (Вт*ч). Физических величин с размерностями "Вт/ч" не существует.
Р. S. II Вот мой расчёт необходимой мощности по Вашим данным:
Мощность=расход * перепад температур * теплоемкость * плотность=
4л/ч / 3600с/ч * 30гр.С * 2,1 кДж/кгК * 0,8кг/л=0,056кВт=56Вт. Если взять КПД 80%, то затраты мощности - 70Вт

 

Big Muzzy, какой-то жуткий вариант с ЛАТРом. С остальным - я не претендовал на академческую точность, листик с формулами искать было лень, хотел дать понять читателю примерный порядок. Не ошибся же? Нет. Вот и достаточно...

 

На улице иногда уже до -30С доходит, солярка в подполье пока порядка +5С, на выходе из грелки где-то +55С

 

Туда забираться проблематично и там очень темно Там все совершенно бесхитростно, просто труба почти до дна бака.

 

Обязательно будет. И чем это грозит?

 

Те опыты, что я проводил с соляркой в морозилке это не подтверждают. Невозможно забить парафинами 10мм трубу. У вас есть обратная практика? Поделитесь. А так - я всех предупредил, что этой мой личный выбор и эксперимент, любые повторы - на свой страх и риск. Буду честно рассказывать о жизни системы.

 

Уже две недели погода стоит за -40С у нас в пригороде. Какая температура в подполье - не знаю, но вот недавно обнаружил, что температура подачи летней солярки перевалила за ноль. Система работает штатно, никаких пока изменений. Котел кушает теплую и ни о чем не догадывается

 

Если уж и дальше проводить аналогию с автомобилями, то можно рядом с подачей протянуть обратку прямо до засасывающего конца. Теплая солярка из обратки всегда будет поддерживать в "жидком" состоянии некоторый объём возле топливозаборника .